全球范围内海水淡化集成技术的最新技术和应用进展

北极星环保网讯:海水淡化是解决淡水短缺的有效方式，但其高能耗的特性，限制了该工艺的推广与运用。对此主要开展了两方面的工作，一方面是不断改进海水淡化工艺，包括淡化技术、设备结构及能量回收装置等；另一方面是采用海水淡化集成技术。

两者相比，后者的改造空间相对较大。海水淡化集成技术有利于充分发挥各工艺的特长从而提高能量的利用率，实现资源的优化配置，提高系统的能量利用率。

海水淡化集成技术主要分为两种形式：一是不同海水淡化工艺的集成，二是能源和海水淡化的集成。

1海水淡化工艺的集成

海水淡化，就是利用海水脱盐生产淡水的技术和过程。目前，海水淡化技术超过20余种，主流工艺包括多级闪蒸技术（MSF）、多效蒸馏（MED）、压汽蒸馏（VC）、反渗透技术(RO)、电渗析法(ED)等，根据其原理可以归纳为热法、膜法两大类。

海水淡化方法间的集成主要分为四种情况：

一是热法与热法集成，如MSF+MED组合；

二是膜法与膜法集成，如RO+ED组合；

三是膜法与热法的集成，如RO+MSF、RO+MED等组合；

四是预处理技术与海水淡化工艺的集成。

其中，研究最多的是热法和膜法集成技术，已经运用到实际生产中；近年来，预处理方法与海水淡化的集成已经引起了行业广泛的关注，剩余两种集成方案研究较少。

1.1膜法与热法的集成

热法海水淡化工艺，产水水质好、淡化水温度高、设备易结构、产水效率低等，而膜法海水淡化，产水水质低、依赖预处理、停启方便、产水效率高，故两者在某种程度上事互补的。膜法和热法的集成，如RO+MSF组合。两者相耦合的思路：根据产品水标准，混合两种工艺的产品水，部分排热段的海水作为RO工艺的进料水，将两种工艺的浓盐水循环相结合。热法和膜法相集成的优点，可以归纳为如下：

一是混合两者的产品水，可以满足不同的水质需求，降低生产费用；

二是可以降低膜的更换率和MSF工艺设备的结垢性，降低系统的维修费用；

三是，两者可共用取水和排放设备，降低投资费用；

四是降低前处理和后处理工艺的操作费用和化学药品的投资费用。

沙特阿拉伯的SWCC公司，在相同的操作压力和进料海水下，将NF+SWRO集成技术和SWRO工艺进行了试验对比，集成工艺的回收率为70%，远远高于传统工艺的30%。

世界上最大的多级闪蒸海水淡化厂是沙特的RAZZOUR海水淡化厂，同时也是世界上最大的热膜耦合（MSF+RO）工艺海水淡化厂，日产淡水量为1025000m3，其中MSF系统产水为769000m3。相比MSF工艺，低温多效蒸馏（LT-MED）在设备投资和能耗方面更具优势，但是膜法与热法的集成只要集中在RO+MSF组合，RO+LT-MED工艺的研究较少。

1.2热法与热法的集成

热法与热法的集成技术，主要指VC+MED工艺耦合，又可分为热力蒸汽压缩多效蒸馏工艺（MED+TVC）和机械压缩多效蒸馏工艺（MED+MVC）。前者是通过蒸汽热压缩器把低品位的蒸汽进行压缩，使之升压升温，然后再作为热源加热海水蒸发，整个过程利用了低压蒸汽，达到节约热源和增加产水的目的；后者靠机械能转变为热能，不需要外部提供加热蒸汽，但压缩机造价高，易腐蚀，故难以大型化。

目前，国内也开发出了MED+VC的工程实例，如国华(北京)电力研究院有限公司，自主研发出TVC-MED装置；首钢京唐公司采用MED+TVC海水淡化运行模式，实现了热、电、水的联产。

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